晶振电路的结构和振荡器性能

石英晶体振荡器有并联型晶体振荡器和串联型晶体振荡器两类。并联型晶体振荡器中，石英晶体以并联谐振的形式出现，起电感作用。串联型晶体振荡器中，石英晶体以串联谐振的形式出现，起电阻作用。石英晶体振荡器是利用石英晶体压电效应制成的一种谐振器件。

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等效电路中，Lq，Cq为晶片振动时的等效动态电感和电容，Rq等效为晶片振动时的摩擦损耗，C0为静态电容。石英晶体有两个谐振频率。串联上支路发生串联谐振时的频率：fs=1/（2π√Lq*Cq）。由于C0很小，谐振等效阻抗近似为Rq，呈纯阻性，其阻值很小。当频率高于fs小于fp时。串联上支路呈感性，并与C0发生并联谐振。石英晶体工作在略高于呈感性的频段内，用来作为三点式电路中的回路电感，构成并联晶体振荡器；工作在fs上，等效为串联谐振电路，构成串联晶体振荡器。

总频差：在规定的时间内，由于规定的工作和非工作参数全部组合而引起的晶体振荡器频率与给定标称频率的最大频差。总频差包括频率温度稳定度、频率温度准确度、频率老化率、频率电源电压稳定度和频率负载稳定度共同造成的最大频差。一般只在对短期频率稳定度关心，而对其他频率稳定度指标不严格要求的场合采用。例如：精密制导雷达。

频率温度稳定度：在标称电源和负载下，工作在规定温度范围内的不带隐含基准温度或带隐含基准温度的最大允许频偏。fT=±（fmax-fmin）/（fmax+fmin）；fTref =±MAX［|（fmax-fref）/fref|，|（fmin-fref）/fref|］；fT：频率温度稳定度（不带隐含基准温度）；fTref：频率温度稳定度（带隐含基准温度）；fmax ：规定温度范围内测得的最高频率。

频率稳定预热时间：以晶体振荡器稳定输出频率为基准，从加电到输出频率小于规定频率允差所需要的时间。在多数应用中，晶体振荡器是长期加电的，然而在某些应用中晶体振荡器需要频繁的开机和关机，这时频率稳定预热时间指标需要被考虑到（尤其是对于在苛刻环境中使用的军用通讯电台，当要求频率温度稳定度≤±0.3ppm（-45℃～85℃），采用OCXO作为本振，频率稳定预热时间将不少于5分钟，而采用DTCXO只需要十几秒钟）。

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频率老化率：在恒定的环境条件下测量振荡器频率时，振荡器频率和时间之间的关系。这种长期频率漂移是由晶体元件和振荡器电路元件的缓慢变化造成的，可用规定时限后的最大变化率（如±10ppb/天，加电72小时后），或规定的时限内最大的总频率变化（如：±1ppm/（第一年）和±5ppm/（十年））来表示。TCXO的频率老化率为：±0.2ppm～±2ppm（第一年）和±1ppm～±5ppm（十年）（除特殊情况，TCXO很少采用每天频率老化率的指标，因为即使在实验室的条件下，温度变化引起的频率变化也将大大超过温度补偿晶体振荡器每天的频率老化，因此这个指标失去了实际的意义）。OCXO的频率老化率为：±0.5ppb～±10ppb/天（加电72小时后），±30ppb～±2ppm（第一年），±0.3ppm～±3ppm（十年）。

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